Midas Civil軟件應用——掛籃建模

1、Midas CivilMidas Civil軟件應用軟件應用掛籃建模掛籃建模中鐵七局武漢公司工程部中鐵七局武漢公司工程部 李李 娜娜二二0 0一三年五月一三年五月常見臨時結構設計及檢算培訓常見臨時結構設計及檢算培訓反力即為錨固荷載反力即為錨固荷載模板、模板橫肋模板、模板橫肋底模縱梁底?？v梁前、后下橫梁前、后下橫梁后錨桿、前吊帶后錨桿、前吊帶前上橫梁前上橫梁主桁主桁節(jié)點計算節(jié)點計算反力即為底?？v梁荷載反力即為底?？v梁荷載反力即為前、后下橫梁荷載反力即為前、后下橫梁荷載反力即為后錨桿、前吊帶荷載反力即為后錨桿、前吊帶荷載反力即為前上橫梁荷載反力即為前上橫梁荷載反力即為主桁荷載反力即為主桁荷載掛籃計

2、算組成掛籃計算組成1目目 錄錄四、掛籃建模四、掛籃建模主桁架主桁架三、掛籃建模三、掛籃建模前下橫梁前下橫梁二、掛籃建模二、掛籃建模底?？v梁底模縱梁一、邁達斯建模一般步驟一、邁達斯建模一般步驟 五、掛籃建模五、掛籃建模模板模板六、掛籃細部計算六、掛籃細部計算2建立新項目建立新項目定義單位體系定義單位體系確定結構類型確定結構類型定義截面定義截面建立節(jié)點建立節(jié)點定義材料定義材料建立單元建立單元建立支座建立支座建立荷載工況建立荷載工況施加荷載施加荷載查看反力查看反力查看位移查看位移查看內力查看內力查看應力查看應力查看整體穩(wěn)定查看整體穩(wěn)定一、邁達斯建模一般步驟一、邁達斯建模一般步驟 31 1、設定操作環(huán)

3、境（前處理）、設定操作環(huán)境（前處理） 1.1 1.1 建立新項目：文件建立新項目：文件新項目新項目另存為另存為. 1.2 1.2 定義單位體系：工具定義單位體系：工具單位體系單位體系 1.3 1.3 確定結構類型：模型確定結構類型：模型結構類型結構類型 1.4 1.4 定義材料：模型定義材料：模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料 1.5 1.5 定義截面：模型定義截面：模型材料和截面特性材料和截面特性截面截面4 1.6 1.6 建立節(jié)點：模型建立節(jié)點：模型節(jié)點節(jié)點 1.7 1.7 建立單元：模型建立單元：模型單元單元 1.8 1.8 建立支座：模型建立支座：模型邊界條件邊界條件 1.9 1

4、.9 建立荷載工況建立荷載工況/ /組合：荷載組合：荷載靜力荷載工況靜力荷載工況/ /荷載荷載 組合組合 1.101.10施加荷載：荷載施加荷載：荷載自重自重/ /節(jié)點荷載節(jié)點荷載/ /梁單元荷載梁單元荷載/ /壓力荷載等壓力荷載等 1.111.11分析：分析分析：分析屈曲分析控制屈曲分析控制/ /運行分析運行分析52 2、結果查看（后處理）、結果查看（后處理） 2.12.1查看反力：結果查看反力：結果反力反力 2.22.2查看位移：結果查看位移：結果位移位移 2.32.3查看內力：結果查看內力：結果內力內力 2.42.4查看應力：結果查看應力：結果應力應力 2.52.5查看整體穩(wěn)定：結果查看

5、整體穩(wěn)定：結果屈曲模態(tài)屈曲模態(tài)6掛籃正視圖掛籃側視圖二、掛籃建模二、掛籃建模底?？v梁底?？v梁 7 1 1、設計荷載、設計荷載、節(jié)段混凝土自重；、節(jié)段混凝土自重； 、掛籃主桁、掛籃主桁( (包括前、后上下橫梁包括前、后上下橫梁) )、側面模板、底、側面模板、底模板系統(tǒng)重量（承重系統(tǒng)）；模板系統(tǒng)重量（承重系統(tǒng)）； 、施工荷載（、施工荷載（人員及機具荷載），取人員及機具荷載），取2.5kN/m22.5kN/m2；、傾倒及振搗砼時產生的沖擊荷載，取、傾倒及振搗砼時產生的沖擊荷載，取2kN/m22kN/m2； 、掛籃走行時，沖擊附加系數(shù)、掛籃走行時，沖擊附加系數(shù)0.30.3。8荷載組合表荷載組合表序號序

6、號荷載組合荷載組合說明說明1+1+2 2+ +3 3+ +4 4用于驗算承重系統(tǒng)構強度、穩(wěn)定性用于驗算承重系統(tǒng)構強度、穩(wěn)定性1+21+2用于結構變形計算用于結構變形計算2+3+52+3+5用于驗算掛籃走行用于驗算掛籃走行9 2 2、荷載組合（詳見建筑結構荷載規(guī)范）、荷載組合（詳見建筑結構荷載規(guī)范） 2.1 2.1 按極限狀態(tài)法設計時，應考慮荷載分項系數(shù)及有按極限狀態(tài)法設計時，應考慮荷載分項系數(shù)及有關規(guī)定所列荷載系數(shù)和調整系數(shù)：關規(guī)定所列荷載系數(shù)和調整系數(shù)： 構件和連接的構件和連接的強度計算和穩(wěn)定性驗算強度計算和穩(wěn)定性驗算采用荷載效應采用荷載效應的的基本組合基本組合： 結構的結構的變形驗算變形驗

7、算采用荷載效應的采用荷載效應的標準組合標準組合： 2.2 2.2 按容許應力法設計時，則不考慮荷載分項系數(shù)。按容許應力法設計時，則不考慮荷載分項系數(shù)。QikGkdSSS4 . 12 . 110QikGkSSS 3 3、采用的應力計算公式：、采用的應力計算公式： 3.1 3.1 正應力正應力計算公式：計算公式： 3.2 3.2 剪應力剪應力計算公式：計算公式： 式中式中: : 為型鋼截面對中性軸的面積矩，為型鋼截面對中性軸的面積矩， 為型鋼為型鋼截面的慣性矩，截面的慣性矩，W W為構件的截面抵抗矩，具體可根據鋼為構件的截面抵抗矩，具體可根據鋼結構設計手冊查得。結構設計手冊查得。WMANzzbIQ

8、S*zSzI11 3.3 3.3 采用采用極限狀態(tài)法極限狀態(tài)法計算時，計算結果的比較計算時，計算結果的比較 其中：其中： 材料的抗彎、抗剪材料的抗彎、抗剪強度設計值強度設計值； 3.4 3.4 采用采用容許應力法容許應力法計算時，計算結果的比較計算時，計算結果的比較 其中：其中： 材料的抗彎、抗剪材料的抗彎、抗剪容許應力容許應力。vff,vff , ,w ,w12掛籃荷載分解圖134 4、以砼施工工況下為例的邁達斯建模計算：、以砼施工工況下為例的邁達斯建模計算： 4.1 4.1 底模縱梁計算：底?？v梁計算： 底?？v梁采用底模縱梁采用I36bI36b工字鋼，工字鋼，L=6.5m,L=6.5m,

9、計算參數(shù)計算參數(shù) : :單位重單位重65.6kg/m65.6kg/m，慣性矩，慣性矩I=16530cm4I=16530cm4，W=919cm3,Sx=541.2cm3W=919cm3,Sx=541.2cm3； 底模重底模重2569.5kg2569.5kg，底模面積，底模面積7 74.5m24.5m2。14 4.2 4.2 取單位長度底?？v梁計算荷載：取單位長度底?？v梁計算荷載： 每片縱梁承擔砼重每片縱梁承擔砼重q1q1： q1= q1=砼自重砼自重* *分配到該片縱梁上的砼橫截面積；分配到該片縱梁上的砼橫截面積； 每片縱梁上的底模重每片縱梁上的底模重q2q2： q2= q2=底模總重量底?？傊?/p>

10、量/ /底模面積底模面積* *分配到該片縱梁上底模分配到該片縱梁上底模的寬度；的寬度； 施工荷載施工荷載q3(q3(以以2.5KN/m2.5KN/m2 2計計):): q3 q3：q3=2.5q3=2.5* *分布寬度；分布寬度； 振搗砼時產生的沖擊荷載振搗砼時產生的沖擊荷載q4q4（以（以2KN/m2KN/m2 2計）計）: : q4:q4=2 q4:q4=2* *分布寬度。分布寬度。15 1# 1#塊施工各片縱梁上的荷載如下表：單位塊施工各片縱梁上的荷載如下表：單位KN/mKN/m（注：（注：表中表中q1q1為節(jié)段根部荷載，為節(jié)段根部荷載，q1q1為端部荷載，為計算簡潔可為端部荷載，為計算

11、簡潔可假定荷載為較大的假定荷載為較大的q1q1荷載）荷載） 縱梁縱梁荷載荷載I1I1I2I2I3I3I4I4I5I5I6I6I7I7I8I8q1q131.79931.79925.33625.3367.1267.1268.0318.0318.0318.0317.6667.6667.3017.3017.3017.301q1q128.31128.31122.71922.7196.4336.4337.2287.2287.2287.2286.8996.8996.5716.5716.5716.571q2q20.2450.2450.3260.3260.3870.3870.4490.4490.4490.449

12、0.4280.4280.4080.4080.4080.408q3q30.750.751 11.18751.18751.3751.3751.3751.3751.31251.31251.251.251.251.25q4q40.60.60.80.80.950.951.11.11.11.11.051.051 11 116 取承受荷載最大的縱梁取承受荷載最大的縱梁I1I1為例詳細介紹邁達斯建為例詳細介紹邁達斯建模計算過程，模計算過程，I2-I8I2-I8計算步驟與計算步驟與I1I1相同。相同。 （梁受均布荷載算例）（梁受均布荷載算例） 計算簡圖如下：計算簡圖如下：171 1、設定操作環(huán)境、設定操作環(huán)境

13、1.11.1建立新項目：建立新項目： 文件文件新項目新項目另存為另存為.18 1.2 1.2 定義單位體系：工具定義單位體系：工具單位體系單位體系長度（長度（m m），力），力（KNKN）確定。確定。19 1.3 1.3 確定結構類型確定結構類型 Midas/Civil Midas/Civil是為分析三維空間結構而開發(fā)的，可是為分析三維空間結構而開發(fā)的，可以把空間結構簡化為平面結構來計算，故對于二維平以把空間結構簡化為平面結構來計算，故對于二維平面內的結構不需要約束平面外的自由度。因此可通過面內的結構不需要約束平面外的自由度。因此可通過選擇結構類型簡單化處理。選擇結構類型簡單化處理。 本例題的

14、模型處于整體坐標系的本例題的模型處于整體坐標系的X-ZX-Z平面，可將結平面，可將結構指定為二維結構構指定為二維結構(X-Z Plane)(X-Z Plane)。X X方向表示為桿系單方向表示為桿系單元的長度方向，元的長度方向，Z Z方向為豎直方向。方向為豎直方向。20 模型模型結構類型（結構類型（X-ZX-Z平面）平面）確定。確定。21 1.4 1.4 定義材料：模型定義材料：模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料添加添加設計類型（鋼材），規(guī)范（設計類型（鋼材），規(guī)范（GB03S),GB03S),數(shù)據庫（數(shù)據庫（Q235Q235）確認。確認。22 1.5 1.5 定義截面：模型定義截面：模

15、型材料和截面材料和截面截面截面添加添加名名稱（輸入稱（輸入I36bI36b）；截面（選擇下拉菜單相應的工字鋼）；截面（選擇下拉菜單相應的工字鋼截面）截面）確認。確認。23 1.6 1.6 輸入節(jié)點和單元：模型輸入節(jié)點和單元：模型節(jié)點節(jié)點建立建立輸入節(jié)點坐輸入節(jié)點坐標（標（0,0,00,0,0）適用適用（0.5,0,00.5,0,0）適用適用（1.3,0,01.3,0,0）適用適用（4.8,0,04.8,0,0）適用適用（5.5,0,05.5,0,0）適用適用（6.5,0,06.5,0,0）關閉。關閉。24 1.7 1.7 模型模型單元單元建立建立選擇材料（選擇材料（Q235Q235），截面），

16、截面（I36bI36b）關閉。關閉。 特別注意：當模型中出現(xiàn)多種材料及截面類型，在建特別注意：當模型中出現(xiàn)多種材料及截面類型，在建立單元時要注意選擇相應的材料號和截面號。立單元時要注意選擇相應的材料號和截面號。25 1.8 1.8 輸入邊界條件：模型輸入邊界條件：模型邊界條件邊界條件一般支撐一般支撐支支撐條件類型（撐條件類型（2 2號節(jié)點號節(jié)點Dz,DxDz,Dx；3 3號節(jié)點號節(jié)點DzDz）適用適用/ /關關閉。閉。 將節(jié)點將節(jié)點2 2的的Dx, DzDx, Dz自由度約束，把節(jié)點自由度約束，把節(jié)點3 3的的DzDz自由度約自由度約束束, ,使其成為簡支梁。使其成為簡支梁。 因為已將結構類型

17、定義為了因為已將結構類型定義為了X-ZX-Z平面，故不需對平面，故不需對Dy, Rx, Dy, Rx, RzRz自由度再做約束。自由度再做約束。26 MIDAS/CIVIL MIDAS/CIVIL是三維空間結構分析程序，故每個節(jié)點是三維空間結構分析程序，故每個節(jié)點有有6 6個自由度個自由度(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)(Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。這。這6 6個自由個自由度在模型中是由度在模型中是由6 6個三角形按順序組成的個三角形按順序組成的6 6邊形表現(xiàn)的，邊形表現(xiàn)的，被約束的自由度其三角形顏色會變成綠色，以便區(qū)分。被約束的自由度其三角形顏色會變成綠色

18、，以便區(qū)分。27 1.9 1.9 建立荷載工況：荷載建立荷載工況：荷載靜力荷載工況靜力荷載工況名稱（砼名稱（砼施工）施工）, ,類型（用戶定義的荷載）類型（用戶定義的荷載）添加添加關閉。關閉。28 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載自重自重添加添加確定。確定。注：因為前面施加的均布荷注：因為前面施加的均布荷載在分析時未考慮縱梁的自載在分析時未考慮縱梁的自重，所以在添加荷載時要增重，所以在添加荷載時要增加自重荷載，否則軟件計算加自重荷載，否則軟件計算時會忽略自重。時會忽略自重。29 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載梁單元荷載梁單元荷載荷載工況名稱荷載工況名稱（砼施工

19、）（砼施工）方向（整體坐標系方向（整體坐標系Z Z）數(shù)值（相對值）數(shù)值（相對值）輸入荷載值（輸入荷載值（-0.656-0.656）選擇需要施加荷載的梁單選擇需要施加荷載的梁單元元 關閉。關閉。注：選中的梁單元及變成綠色；注：選中的梁單元及變成綠色； 節(jié)點荷載的方向為節(jié)點荷載的方向為Z Z軸的軸的 反方向，荷載的加載方向反方向，荷載的加載方向 按按+, -+, -號來輸入。號來輸入。3031 1.11 1.11 分析：運行結果分析：分析分析：運行結果分析：分析運行分析。運行分析。 2 2、結果查看、結果查看 2.12.1查看反力：荷載工況查看反力：荷載工況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工

20、）反反力（力（FXYZFXYZ）數(shù)值數(shù)值圖例圖例適用。適用。32 底模縱梁最大支座反力底?？v梁最大支座反力61.05KN61.05KN，即為計算前、后下橫，即為計算前、后下橫梁時所受的集中力。梁時所受的集中力。33 2.2 2.2 查看位移和變形：結果查看位移和變形：結果位移位移位移等值線位移等值線荷荷載工況載工況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）位移（位移（DXYZDXYZ）顯示類顯示類型（數(shù)值、變形、圖例）型（數(shù)值、變形、圖例）適用。適用。34 最大位移最大位移4.5mm4.5mm。35 注：從變形圖看出，此時的變形與實際變形有一定差注：從變形圖看出，此時的變形與實際變形有一定差距

21、，說明梁單元的劃分還不夠細致，梁單元劃分越細，距，說明梁單元的劃分還不夠細致，梁單元劃分越細，結果與實際越符合，同時計算量也越大。結果與實際越符合，同時計算量也越大。 模式模式前處理器前處理器 模型模型單元單元分割分割x x方向分割數(shù)量（方向分割數(shù)量（5 5）選擇需要選擇需要進行細化的梁單元（此模型選擇中間段的梁單元）進行細化的梁單元（此模型選擇中間段的梁單元）適用。適用。36 重新計算，分析重新計算，分析運行分析。運行分析。 最大位移最大位移7.05mm7.05mm，與規(guī)范規(guī)定的允許變形，與規(guī)范規(guī)定的允許變形L/400L/400相比較，相比較，得出剛度是否滿足要求的結論。得出剛度是否滿足要求

22、的結論。37 2.3 2.3 查看內力：結果查看內力：結果內力內力梁單元內力圖梁單元內力圖荷載工荷載工況況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）內力（內力（MyMy）顯示類型（數(shù)顯示類型（數(shù)值、變形、圖例）值、變形、圖例）適用。適用。 注：注：MyMy：繞：繞y y軸方向的彎矩，軸方向的彎矩， Fz Fz：Z Z軸方向的剪力，軸方向的剪力， Fx Fx：X X軸方向的軸力。軸方向的軸力。38 最大正彎矩最大正彎矩95.1KN/m95.1KN/m。39 2.4 2.4 查看應力：結果查看應力：結果應力應力梁單元應力圖梁單元應力圖荷載工荷載工況況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）應力（

23、組合應力）應力（組合應力）組合組合（最大值）（最大值）適用。適用。40 應力選項框力幾個數(shù)值的含義：應力選項框力幾個數(shù)值的含義： SaxSax：單元坐標系：單元坐標系x x軸方向的軸向應力；軸方向的軸向應力； Ssy, SszSsy, Ssz：單元坐標系：單元坐標系y, zy, z軸方向的剪切應力；軸方向的剪切應力； Sby, SbzSby, Sbz：單元坐標系：單元坐標系y, zy, z軸方向的彎曲應力；軸方向的彎曲應力； 組合應力，顯示組合應力，顯示Sax Sax Sby Sby Sbz Sbz中的最大或最小值。中的最大或最小值。41 最大組合應力最大組合應力103.3MPa103.3MP

24、a，與規(guī)范規(guī)定的材料允許應力，與規(guī)范規(guī)定的材料允許應力進行比較，得出強度是否滿足要求的結論。進行比較，得出強度是否滿足要求的結論。42 2.5 2.5 表格查看結果：結果表格查看結果：結果內力分析表格內力分析表格梁單元梁單元內力和應力內力和應力荷載工況荷載工況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）確認。確認。 可以對所有分析結果通過表格來查看?？梢詫λ蟹治鼋Y果通過表格來查看。 對于梁單元，程序會在對于梁單元，程序會在5 5個位置個位置(i, 1/4, 1/2, 3/4, j)(i, 1/4, 1/2, 3/4, j)輸出結果。輸出結果。4344 掛籃前下橫梁均采用雙拼工字鋼掛籃前下橫梁均

25、采用雙拼工字鋼45b45b，總長，總長9m9m。計算參數(shù)：計算參數(shù)：I45bI45b工字鋼單位重工字鋼單位重87.4kg/m87.4kg/m，慣性矩，慣性矩I=33760cm4I=33760cm4，W=1500cm3W=1500cm3，Sx=887.1cm3Sx=887.1cm3。 前下橫梁計算簡圖如下：其中前下橫梁計算簡圖如下：其中R1-R8R1-R8的取值，即為上步的取值，即為上步計算中底?？v梁計算得到的支座反力。計算中底?？v梁計算得到的支座反力。三、掛籃建模三、掛籃建模前下橫梁前下橫梁451 1、設定操作環(huán)境、設定操作環(huán)境 1.1 1.1 建立新項目：建立新項目： 文件文件新項目新項目另

26、存為另存為. 1.2 1.2 定義單位體系：工具定義單位體系：工具單位體系單位體系長度長度（m m），力（），力（KNKN）確定。確定。46 1.3 1.3 確定結構類型：模型確定結構類型：模型結構類型結構類型選擇（選擇（X-ZX-Z平平面）面）確定。確定。47 1.4 1.4 定義材料：模型定義材料：模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料添加添加設計類型（鋼材）；數(shù)據庫（設計類型（鋼材）；數(shù)據庫（Q235Q235）確認。確認。48 1.5 1.5 定義截面：模型定義截面：模型材料和截面材料和截面截面截面添加添加名名稱（前下橫梁或雙拼工稱（前下橫梁或雙拼工45b45b）；截面（選擇下拉菜單相

27、）；截面（選擇下拉菜單相應截面）應截面）確認。確認。 注意：在雙拼工字鋼截面構件計算時，由于軟件中不注意：在雙拼工字鋼截面構件計算時，由于軟件中不包含雙拼工字鋼截面類型，可采用：包含雙拼工字鋼截面類型，可采用： 、取一半構件計算，即構件取單根工字鋼計算，構取一半構件計算，即構件取單根工字鋼計算，構件上施加的荷載也要相應的取原計算結果的一半考慮；件上施加的荷載也要相應的取原計算結果的一半考慮； 、在型鋼組合中考慮采用近似截面代替雙拼工字鋼；在型鋼組合中考慮采用近似截面代替雙拼工字鋼； 、采用用戶自定義截面計算。采用用戶自定義截面計算。 本例中采用近似截面代替計算。本例中采用近似截面代替計算。49

28、 截面截面型鋼組合型鋼組合H H型型+ +板；板； 或截面或截面數(shù)值數(shù)值箱形截面。箱形截面。50 1.6 1.6 建立節(jié)點：模型建立節(jié)點：模型節(jié)點節(jié)點建立建立輸入節(jié)點坐標輸入節(jié)點坐標適用適用/ /關閉。關閉。 或模型或模型節(jié)點節(jié)點復制或移動復制或移動形式（復制）形式（復制）輸入間輸入間距，輸入次數(shù)距，輸入次數(shù)選擇被復制節(jié)點選擇被復制節(jié)點適用適用。51 輸入節(jié)點：模型輸入節(jié)點：模型節(jié)點節(jié)點復制和移動復制和移動復制復制（0.3,0,00.3,0,0）/ /（1.2,0,01.2,0,0）/ /（0.94,0,00.94,0,0）/ /（0.3,0,00.3,0,0）/ /（0.4,0,00.4,0

29、,0）/ /（1,0,01,0,0）復制次數(shù)（）復制次數(shù)（5 5）/ /（0.4,0,00.4,0,0）/ /（0.3,0,00.3,0,0）/ /（0.94,0,00.94,0,0）/ /（1.2,0,01.2,0,0）適用適用/ /關關閉。閉。 注意：每輸完一個節(jié)點要點適用才可生成節(jié)點；復制注意：每輸完一個節(jié)點要點適用才可生成節(jié)點；復制時基準點的選擇。可點取選擇最新建立的個體即為上時基準點的選擇?？牲c取選擇最新建立的個體即為上一步建立的點一步建立的點52 1.7 1.7 建立單元：模型建立單元：模型單元單元建立建立 （材料（材料 Q235 Q235，截，截面面 雙拼雙拼I45bI45b）適

30、用適用/ /關閉關閉。53 1.8 1.8 輸入邊界條件：模型輸入邊界條件：模型邊界條件邊界條件一般支撐一般支撐支支撐條件類型（撐條件類型（1 1號節(jié)點號節(jié)點DZ,DXDZ,DX；4 4號節(jié)點號節(jié)點DZDZ）適用適用/ /關關閉。閉。 Dx Dx代表節(jié)點坐標系代表節(jié)點坐標系 x x軸方向的位移自由度，并按順軸方向的位移自由度，并按順時針方向分別代表時針方向分別代表y y、z z 方向位移及繞方向位移及繞x x、y y、z z軸的轉軸的轉動位移。動位移。54 1.9 1.9 建立荷載工況：荷載建立荷載工況：荷載靜力荷載工況靜力荷載工況名稱（縱名稱（縱梁反力）類型（恒載）梁反力）類型（恒載）關閉。

31、關閉。55 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載自重自重添加添加確定。確定。56 1.11 1.11 施加荷載：荷載施加荷載：荷載節(jié)點荷載節(jié)點荷載適用適用/ /關閉。關閉。 節(jié)點荷載的方向為節(jié)點荷載的方向為Z Z軸的反方向，故在軸的反方向，故在FZFZ輸入欄中輸入輸入欄中輸入-1-1。荷載的加載方向按。荷載的加載方向按+, -+, -號來輸入。號來輸入。57 1.12 1.12 運行結果分析：分析運行結果分析：分析運行分析。運行分析。2 2、查看結果、查看結果 2.1 2.1 查看反力：結果查看反力：結果查看反力，最大反力查看反力，最大反力147.7KN147.7KN。58 2.2

32、 2.2 查看應力：結果查看應力：結果應力應力梁單元應力圖，最大組梁單元應力圖，最大組合應力合應力13.8MPa13.8MPa，與允許應力相比較得出結論。，與允許應力相比較得出結論。59 2.3 2.3 查看位移：結果查看位移：結果位移位移位移等值線，最大位移位移等值線，最大位移0.3mm0.3mm。與允許變形。與允許變形L/400L/400相比較得出結論。相比較得出結論。60 后下橫梁、吊帶、前上橫梁、內外導梁、及空后下橫梁、吊帶、前上橫梁、內外導梁、及空載走行時的各構件計算步驟同上。載走行時的各構件計算步驟同上。61 菱形架采用菱形架采用350mm350mm350mmH350mmH型鋼拼裝

33、組成，弦桿與腹桿型鋼拼裝組成，弦桿與腹桿間采用節(jié)點板鏍栓連接。間采用節(jié)點板鏍栓連接。 計算參數(shù)：計算參數(shù)：350mm350mm350mmH350mmH型鋼單位重型鋼單位重87.4kg/m87.4kg/m，慣性，慣性矩矩I=39506.17cm4I=39506.17cm4，W=2257.49cm3,Sx=1246.59cm3W=2257.49cm3,Sx=1246.59cm3； 由前上橫梁計算可知，菱形主桁架單側主桁前支點反力由前上橫梁計算可知，菱形主桁架單側主桁前支點反力為為407.14KN407.14KN。四、掛籃建模四、掛籃建模主桁架主桁架 62掛籃主桁架計算模型如下圖：掛籃主桁架計算模型

34、如下圖：631 1、設定操作環(huán)境、設定操作環(huán)境 1.1 1.1 建立新項目：建立新項目： 文件文件新項目新項目另存為另存為. 1.2 1.2 定義單位體系：工具定義單位體系：工具單位體系單位體系長度（長度（m m），），力（力（KNKN）確定確定 1.3 1.3 模型模型結構類型結構類型選擇（選擇（3D3D平面）平面）確定。確定。 1.4 1.4 定義材料：模型定義材料：模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料添加添加設計類型（鋼材）；數(shù)據庫設計類型（鋼材）；數(shù)據庫 （Q235Q235）確認。確認。641.5 1.5 定義截面：模型定義截面：模型材料和界面材料和界面截面截面添加添加名稱名稱（輸

35、入主桁或（輸入主桁或H350H350* *350350）；截面（選擇下拉菜單相應）；截面（選擇下拉菜單相應截面）截面）確認。確認。65 1.6 1.6 輸入節(jié)點：模型輸入節(jié)點：模型節(jié)點節(jié)點建立建立輸入節(jié)點坐標輸入節(jié)點坐標（0,0,00,0,0）/ /（1,0,01,0,0）/ /（4.5,0,04.5,0,0）/ /（4.5,0,34.5,0,3）/ /（10.5,0,310.5,0,3）適用適用/ /關閉。關閉。66 1.7 1.7 建立單元：模型建立單元：模型單元單元建立建立 （材料（材料 Q235 Q235，截面截面 H350 H350* *350350）適用適用/ /關閉。關閉。 注意

36、：注意：若主桁架橫桿、立桿、斜桿截面尺寸均不相若主桁架橫桿、立桿、斜桿截面尺寸均不相同，建立單元時注意選擇相應的截面同，建立單元時注意選擇相應的截面67 1.8 1.8 輸入邊界條件：模型輸入邊界條件：模型邊界條件邊界條件一般支撐一般支撐支支撐條件類型（撐條件類型（1 1號節(jié)點號節(jié)點D-ALL,R-ALLD-ALL,R-ALL；3 3號節(jié)點號節(jié)點DZDZ）適用適用/ /關閉關閉 Dx Dx代表節(jié)點坐標系代表節(jié)點坐標系 x x軸方向的位移自由度，并按軸方向的位移自由度，并按順時針方向分別代表順時針方向分別代表y y、z z 方向位移及繞方向位移及繞x x、y y、z z軸的軸的轉動位移。轉動位移

37、。68 1.9 1.9 建立荷載工況：荷載建立荷載工況：荷載靜力荷載工況靜力荷載工況名稱（前名稱（前上橫梁反力）類型（恒載）、名稱（自重）類型（恒上橫梁反力）類型（恒載）、名稱（自重）類型（恒載）載）關閉。關閉。注意：與前面不同的注意：與前面不同的是，此處建立了兩種是，此處建立了兩種荷載工況，將自重單荷載工況，將自重單獨建立一個荷載工況，獨建立一個荷載工況，是因為后面鋼結構整是因為后面鋼結構整體要進行屈曲分析。體要進行屈曲分析。69 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載自重自重荷載工況名稱選擇（自荷載工況名稱選擇（自重）重）自重系數(shù)自重系數(shù)Z Z輸入輸入-1-1添加添加確定確定70

38、 1.11 1.11 施加荷載：荷載施加荷載：荷載節(jié)點荷載節(jié)點荷載荷載工況名稱（前荷載工況名稱（前上橫梁反力）上橫梁反力）FzFz（-407.1-407.1）適用。適用。71 1.12 1.12 建立荷載組合：建立荷載組合：荷載荷載由荷載組合建立荷載工況由荷載組合建立荷載工況荷載工況和系數(shù)（前上橫梁反力，系數(shù)荷載工況和系數(shù)（前上橫梁反力，系數(shù)1 1，自重，系，自重，系數(shù)數(shù)1 1）自動生成自動生成關閉關閉 注意點擊查看各組合值得含義，注意點擊查看各組合值得含義，gLCB3gLCB3表示前上橫梁反表示前上橫梁反力和自重系數(shù)均為力和自重系數(shù)均為1 1，是我們需要的組合，所以在后面，是我們需要的組合，

39、所以在后面查看結果時，注意選擇荷載組合為查看結果時，注意選擇荷載組合為gLCB3gLCB3這一狀態(tài)這一狀態(tài)72 注意注意：對于結構建立多種工況，如存在不同的性質的：對于結構建立多種工況，如存在不同的性質的荷載同時作用在結構上時，均應進行荷載組合，否則荷載同時作用在結構上時，均應進行荷載組合，否則在產看反力、內力、位移、應力時的計算結果僅為單在產看反力、內力、位移、應力時的計算結果僅為單一荷載工況下的結果。一荷載工況下的結果。由此可以延伸到，用極限由此可以延伸到，用極限狀態(tài)法設計時，將恒載、狀態(tài)法設計時，將恒載、活載分別建立不同的荷載活載分別建立不同的荷載工況，系數(shù)分別取工況，系數(shù)分別取1.21

40、.2和和1.41.4進行疊加組合。進行疊加組合。73 1.12 1.12 運行結果分析：分析運行結果分析：分析屈曲分析控制屈曲分析控制模態(tài)數(shù)量模態(tài)數(shù)量（5 5）荷載工況（前上橫梁），荷載類型（可變）荷載工況（前上橫梁），荷載類型（可變）添加添加荷載工況（自重），荷載類型（不變）荷載工況（自重），荷載類型（不變）添加添加確定。確定。注：邁達斯屈曲分析是將注：邁達斯屈曲分析是將荷載作為變量，分析荷載荷載作為變量，分析荷載達到多大倍數(shù)時結構失穩(wěn)達到多大倍數(shù)時結構失穩(wěn)破壞，而自重荷載是不變破壞，而自重荷載是不變的常量，因此前面建立荷的常量，因此前面建立荷載工況時要單獨建立自重載工況時要單獨建立自重這一

41、工況。這一工況。74 1.13 1.13 分析分析運行分析運行分析752 2、查看結果、查看結果 2.1 2.1 查看反力：結果查看反力：結果反力，后錨處的支點反力反力，后錨處的支點反力637.8KN637.8KN。 注意選擇相應的荷載工況，可根據主桁后錨支座反注意選擇相應的荷載工況，可根據主桁后錨支座反力計算后錨。力計算后錨。76 2.2 2.2 查看位移：結果查看位移：結果位移（位移（選擇相應的荷載組合選擇相應的荷載組合）。）。 主桁最大位移主桁最大位移19mm19mm。 注：公路橋涵施工規(guī)范規(guī)定：掛籃變形與吊帶變形之注：公路橋涵施工規(guī)范規(guī)定：掛籃變形與吊帶變形之和不宜大于和不宜大于20m

42、m20mm。77 2.3 2.3 查看內力：結果查看內力：結果內力內力梁單元內力圖梁單元內力圖MyMy適適用用, ,主桁所受最大彎矩主桁所受最大彎矩400.8KN.m400.8KN.m78 2.4 2.4 查看應力：結果查看應力：結果應力應力梁單元應力圖梁單元應力圖組合應組合應力，最大值力，最大值適用。主桁結構所受最大組合應力適用。主桁結構所受最大組合應力174MPa174MPa。與允許值進行比較得出結論。與允許值進行比較得出結論。79 2.5 2.5 整體穩(wěn)定性分析：結果整體穩(wěn)定性分析：結果屈曲模態(tài)屈曲模態(tài)荷載工況荷載工況（mode1mode1）模態(tài)成分（模態(tài)成分（Md-xyzMd-xyz）

43、圖例圖例適用。適用。 臨界荷載系數(shù)臨界荷載系數(shù)=1.2E+002=1.2E+002。80五、掛籃建模五、掛籃建模底模底模625300固結邊固結邊固結邊q固結邊掛籃底模采用掛籃底模采用6mm6mm厚鋼板，橫肋采用厚鋼板，橫肋采用C8C8，間距，間距30cm30cm。底板下底模計算簡圖：底板下底模計算簡圖：811 1、設定操作環(huán)境、設定操作環(huán)境 1.11.1建立新項目：建立新項目： 文件文件新項目新項目另存為另存為.82 1.2 1.2 定義單位體系：工具定義單位體系：工具單位體系單位體系長度（長度（m m），力），力（KNKN）確定。確定。83 1.3 1.3 確定結構類型確定結構類型 模型模型

44、結構類型（結構類型（3-D3-D平面）平面）確定。確定。84 1.4 1.4 定義材料：模型定義材料：模型材料和截面特性材料和截面特性材料材料添加添加設計類型（鋼材），規(guī)范（設計類型（鋼材），規(guī)范（GB03S),GB03S),數(shù)據庫（數(shù)據庫（Q235Q235）確認。確認。85 注：如進行木模板計算，設計類型可選擇用戶定義，注：如進行木模板計算，設計類型可選擇用戶定義，輸入所用模板的彈性模量、泊松比、線脹系數(shù)、容重輸入所用模板的彈性模量、泊松比、線脹系數(shù)、容重等自定義數(shù)據。等自定義數(shù)據。86 1.5 1.5 定義厚度：模型定義厚度：模型材料和截面材料和截面截面截面厚度厚度添添加加面內和面外（面內

45、和面外（0.0060.006）確認。確認。87 1.6 1.6 輸入節(jié)點和單元：模型輸入節(jié)點和單元：模型節(jié)點節(jié)點建立建立輸入節(jié)點坐輸入節(jié)點坐標（標（0,0,00,0,0）適用適用（0.3,0,00.3,0,0）適用適用（0.3,0.625,00.3,0.625,0）適用適用（0,0.625,00,0.625,0）關閉。關閉。88 1.7 1.7 模型模型單元單元建立建立單元類型（板），材料號單元類型（板），材料號（1 1）厚度號（厚度號（1 1）關閉。關閉。 特別注意：當模型中出現(xiàn)多種材料及截面類型，在建特別注意：當模型中出現(xiàn)多種材料及截面類型，在建立單元時要注意選擇相應的材料號和截面號。立單

46、元時要注意選擇相應的材料號和截面號。89 1.8 1.8 輸入邊界條件：模型輸入邊界條件：模型邊界條件邊界條件一般支撐一般支撐支支撐條件類型（撐條件類型（D-ALLD-ALL；R-ALLR-ALL）選擇節(jié)點（選擇節(jié)點（1,2,3,41,2,3,4）適用適用/ /關閉。關閉。90 1.9 1.9 建立荷載工況：荷載建立荷載工況：荷載靜力荷載工況靜力荷載工況名稱（砼名稱（砼施工）施工）, ,類型（用戶定義的荷載）類型（用戶定義的荷載）添加添加關閉。關閉。91 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載自重自重添加添加確定。確定。92 1.10 1.10 施加荷載：荷載施加荷載：荷載壓力荷載壓

47、力荷載荷載工況名稱（砼荷載工況名稱（砼施工）施工）方向（整體坐標系方向（整體坐標系Z Z）數(shù)值（相對值）數(shù)值（相對值）輸輸入荷載值（入荷載值（-198.2-198.2）選擇需要施加荷載的面單元選擇需要施加荷載的面單元 關閉。關閉。注：選中的單元及變成綠色；注：選中的單元及變成綠色； 節(jié)點荷載的方向為節(jié)點荷載的方向為Z Z軸的軸的 反方向，荷載的加載方向反方向，荷載的加載方向 按按+, -+, -號來輸入。號來輸入。9394 1.11 1.11 分析：運行結果分析：分析分析：運行結果分析：分析運行分析。運行分析。 952 2、結果查看、結果查看 2.12.1查看反力：荷載工況查看反力：荷載工況/

48、 /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）反反力（力（FXYZFXYZ）數(shù)值數(shù)值圖例圖例適用。適用。96 2.2 2.2 查看位移和變形：結果查看位移和變形：結果位移位移位移等值線位移等值線荷載工況荷載工況/ /荷載組合（砼施工）荷載組合（砼施工）位移（位移（DXYZDXYZ）顯示類型（數(shù)值、變形、圖例）顯示類型（數(shù)值、變形、圖例）適用。適用。97 從變形圖看出，此時的變形為從變形圖看出，此時的變形為0 0，檢查模型無誤，與實，檢查模型無誤，與實際變形不相符，這是因為未對板單元進行劃分的緣故，際變形不相符，這是因為未對板單元進行劃分的緣故，單元劃分越細，結果與實際越符合，同時計算量也越單元劃分越細，結果與實際越符合，同時計算量也越大。大。 模式模式前處理器前處理器 模型模型單元單元分割分割單元類型（其他平面單元）單元類型（其他平面單元）xx方方向分割數(shù)量（向分割數(shù)量（5 5）yy方向分割數(shù)量（方向分割數(shù)量（5 5）選擇